當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三大要素——智能設(shè)備、智能系統(tǒng)、智能決策與機器、設(shè)備、機組和網(wǎng)絡(luò)融合在一起的時候，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全部潛能就會體現(xiàn)出來。生產(chǎn)率提高、成本降低和廢物排放的減少所帶來的益處將帶動整個工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是GE公司最先提出的理念，其核心是互聯(lián)網(wǎng)與機器設(shè)備的結(jié)合，利用對機器運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)分析，提升機器的運轉(zhuǎn)效率，減少停機時間和計劃外故障。GE公司作為傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)，堅信軟件和分析將為全球制造業(yè)和服務(wù)業(yè)帶來全新的增長機會。

隨著企業(yè)逐步將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)而形成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命已經(jīng)開展。這場革命將再次改變我們的世界，加速全球工業(yè)系統(tǒng)的融合，發(fā)展開放的計算和通信系統(tǒng)，開辟新的領(lǐng)域以加快提高效率，減少低效和浪費，加強人的工作經(jīng)驗。盡管如此，我們還遠低于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用極限。為此，該書基于全球經(jīng)濟和社會的視角，分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點、發(fā)展規(guī)律及其所帶來的改變，帶領(lǐng)我們一覽正在發(fā)生的未來。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：打破智慧與機器的邊界

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的崛起，世界正處在通向新的創(chuàng)新與變革時代的門口，這要歸功于全球工業(yè)系統(tǒng)與先進的計算、分析、低成本傳感技術(shù)以及全新互聯(lián)網(wǎng)連接融合。數(shù)字世界與機器世界的更深層次融合有潛力給全球產(chǎn)業(yè)帶來深刻的變革，并對日常生活的方方面面產(chǎn)生影響，其中包括許多人的工作方式。這些創(chuàng)新有望為航空、鐵路運輸、電力、石油和天然氣開發(fā)以及醫(yī)療等各個行業(yè)帶來更快的發(fā)展速度和更高的效率。無論是在美國還是中國，無論是在非洲的大城市還是哈薩克斯坦的鄉(xiāng)村地區(qū)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望推動更強勁的經(jīng)濟增長，提供更好、更多的就業(yè)機會，并提高人們的生活水平。

通過使用更低的成本帶來更好的醫(yī)療效果，大量節(jié)約燃料和能源，以及使用性能更好、壽命更長的硬件設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進一步提高效率，就像工業(yè)革命和互聯(lián)網(wǎng)革命那樣加快生產(chǎn)力增長。生產(chǎn)力的提高意味著更快地提高人們的收入和生活水平。在美國，如果工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠使生產(chǎn)率每年提高1%~1.5%，使其重回互聯(lián)網(wǎng)革命時期的峰值水平，那么未來20年，它將使平均收入比當(dāng)前水平提高25%~40%。隨著創(chuàng)新意識在全球范圍的擴散，如果世界其他地區(qū)能確保實現(xiàn)美國生產(chǎn)率增長的一半，那么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在此期間會為全球GDP增加相當(dāng)可觀的10~15萬億美元——幾乎相當(dāng)于當(dāng)今美國經(jīng)濟的規(guī)模。在當(dāng)今富有挑戰(zhàn)性的經(jīng)濟環(huán)境中，即使確保實現(xiàn)一小部分生產(chǎn)力提高，也能在個人層面和整個經(jīng)濟層面帶來極大的益處。

下一波浪潮

這可能嗎？工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)匯集了兩大革命的進步：工業(yè)革命帶來的無數(shù)機器、設(shè)備組、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，以及互聯(lián)網(wǎng)革命中涌現(xiàn)的計算、信息與通信系統(tǒng)方面最近的強大的進步。

結(jié)合起來，這些發(fā)展匯集了三大元素，這充分體現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的精髓：

智能機器：將世界上各種機器、設(shè)備組、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與先進的傳感器、控制裝置和軟件應(yīng)用程序相連接的新方式。

高級分析：利用物理分析、預(yù)測算法、自動化，以及材料科學(xué)、電氣工程及其他了解機器和更大的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)方式所需的重點學(xué)科的深厚的專業(yè)知識的力量。

工作中的人：在任何時候?qū)⑷讼噙B——無論他們是在工業(yè)設(shè)施、辦公室、醫(yī)院中工作，還是在移動中——以支持更加智能的設(shè)計、運營、維護，以及更高質(zhì)量的服務(wù)和安全性。

連接并整合這些元素為各種企業(yè)和經(jīng)濟體提供了新的機遇。例如，傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法使用的是歷史數(shù)據(jù)收集技術(shù)，這種方式往往在數(shù)據(jù)、分析和做出決策之間存在孤立性。由于系統(tǒng)監(jiān)測已得到改進并且信息技術(shù)的成本有所下降，支持越來越多實時數(shù)據(jù)的能力得到了提高。高頻率實時數(shù)據(jù)讓人們在全新的高度了解系統(tǒng)運行情況。基于機器的分析為分析流程帶來了另一種維度。物理方法、深厚的特定行業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識、更多的信息流自動化以及預(yù)測功能的整合，可加入現(xiàn)有的“大數(shù)據(jù)”工具套件。其結(jié)果就是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將涵蓋傳統(tǒng)方式以及更新的混合方式，以便通過特定行業(yè)的高級分析來充分利用歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。

構(gòu)建模塊和“旋轉(zhuǎn)設(shè)備”

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最開始是將傳感器和其他先進的儀器儀表（從簡單到復(fù)雜）嵌入各種機器。這能夠收集并分析海量數(shù)據(jù)，用來改進機器性能，并且不可避免地提高將其連接在一起的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的效率。甚至數(shù)據(jù)本身都能夠變得“智能”——能立即知道自己需要抵達哪些用戶。

僅在航空領(lǐng)域，潛力就是巨大的。目前約有20000架商用飛機，其中包含43000個商用噴氣發(fā)動機。每個噴氣發(fā)動機包含3個分別裝有儀器儀表和監(jiān)測的主要旋轉(zhuǎn)設(shè)備。試想一下當(dāng)“智能飛機”可以與操作員進行通信時，發(fā)動機維護、燃料消耗、機組分配和調(diào)度的效率。這還只是當(dāng)前的情況。未來15年，隨著全球范圍對航空服務(wù)的需求不斷提高，將有30000個新的噴氣發(fā)動機投入服務(wù)。

機車、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠、能源加工廠、工業(yè)設(shè)施及其他關(guān)鍵設(shè)備中也有類似的安裝儀器儀表的機會。總體來說，當(dāng)今全球工業(yè)資產(chǎn)庫中約有超過300萬臺主要的“旋轉(zhuǎn)設(shè)備”——所有這些只是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可支持設(shè)備的一小部分。

1%的威力

機器與分析相結(jié)合的收益是多方面的，也是顯著的。我們估計，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新將在規(guī)模超過32.3萬億美元的經(jīng)濟活動的領(lǐng)域內(nèi)得到直接應(yīng)用。隨著全球經(jīng)濟增長，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的潛在應(yīng)用也將擴大。到2025年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦_82萬億美元規(guī)模的產(chǎn)出，或占全球經(jīng)濟的一半。

保守地看，特定行業(yè)的收益是有益的。即使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只能讓效率提高1%，其效益也將是巨大的。例如，僅在商用航空領(lǐng)域，未來15年，節(jié)約1%的燃料就意味著節(jié)約300億美元的成本。同樣，全球所有天然氣火力發(fā)電廠的效率提高1%，就意味著節(jié)約價值660億美元的燃料。通過提高流程的效率，全球醫(yī)療行業(yè)也將受益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：全球醫(yī)療效率提高1%，就意味著節(jié)約超過630億美元的醫(yī)療成本。在全球鐵路貨運行業(yè)，如果效率提高1%，則意味著節(jié)約270億美元的燃料。最后，產(chǎn)業(yè)上游的石油與天然氣勘探與開發(fā)的資本利用率提高1%，就可避免或推遲900億美元的資本支出。這些僅僅是幾個有可能實現(xiàn)的例子。

廣泛的全球收益

作為重要創(chuàng)新的發(fā)起者和先行者，美國位于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的前沿。鑒于越來越深入的全球一體化以及更快速的技術(shù)轉(zhuǎn)移，帶來的收益將是全球性的。事實上，由于新興市場大量投資基礎(chǔ)設(shè)施，盡早快速采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會起到一個強勁的助推器的作用，可能有機會避免發(fā)達國家所經(jīng)歷的某些發(fā)展階段。例如，通過直接使用無線技術(shù)，可能會避免使用電纜或有線技術(shù)?；蛘?，目前提供的私有、半公共或公共云系統(tǒng)將有可能替代各個孤立系統(tǒng)。其結(jié)果將更快地縮短發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間生產(chǎn)力的差距。在這個過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將緩解資源和資金的壓力，使全球經(jīng)濟社會增長進一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

推動力和催化劑

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)需要一系列關(guān)鍵的推動力和催化劑：

我們必須在技術(shù)創(chuàng)新方面持續(xù)努力，并且投資部署必要的傳感器、儀器儀表和用戶界面系統(tǒng)。投資是將新技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為資本存量的一個基本條件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能在多大程度上提高效率、能帶來多少便利將取決于其發(fā)展步伐。部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成本根據(jù)具體的行業(yè)和地區(qū)而定，但人們普遍認為，對該技術(shù)領(lǐng)域的投入，其成本將最終獲得正收益。

一個強大的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)和方案，用來管理漏洞并保護敏感信息和知識產(chǎn)權(quán)。

建立強大的人才儲備，包括將機械和工業(yè)工程整合為新的“數(shù)字—機械工程師”跨部門職位，創(chuàng)建分析平臺和算法的數(shù)據(jù)科學(xué)家，以及軟件和網(wǎng)絡(luò)安全專家。為工作人員賦予這些技能有助于確保創(chuàng)新將再次創(chuàng)造更多的就業(yè)機會并提高生產(chǎn)力。

這將需要資源和努力，但是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠改變我們的產(chǎn)業(yè)和生活——打破智慧與機器的邊界。

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